Geautomatiseerd depot: hoe robots ons magazijn overnemen
Een geautomatiseerd depot is een opslag- of distributiecentrum waarin robots en software het grootste deel van het werk doen dat vroeger door mensen gebeurde: dozen pakken, producten sorteren, bestellingen verzamelen en klaarzetten voor verzending. In plaats van medewerkers die kilometers lopen tussen stellingkasten, rijden er robotwagentjes over de vloer of tussen stalen rekken, terwijl computers precies bijhouden waar elk product ligt en welke robot welke taak krijgt.
Denk aan een bibliotheek waarin de boeken zichzelf naar de balie rijden zodra je ze aanvraagt, in plaats van dat je zelf tussen de kasten moet zoeken. Dat is in essentie wat een geautomatiseerd depot doet met pakketten: niet de mens gaat naar het product, maar het product komt naar de mens (of wordt zonder mens ingepakt). Grote webwinkels als Amazon en online supermarkten zoals Ocado draaien inmiddels voor een groot deel op zulke systemen.
Wat is het precies?
De kern van een geautomatiseerd depot is het zogeheten 'goods-to-person'-principe: goederen komen naar de persoon (of machine) die ze moet verwerken, in plaats van andersom. Dit wordt mogelijk gemaakt door een combinatie van technieken die meestal samen worden ingezet.
Ten eerste zijn er AGV's (Automated Guided Vehicles) en AMR's (Autonomous Mobile Robots): kleine, platte robotwagentjes die over de vloer rijden. AGV's volgen vaste routes, vaak met magnetische strips of markeringen op de grond; AMR's zijn slimmer en navigeren zelfstandig met sensoren en camera's, vergelijkbaar met hoe een zelfrijdende auto obstakels ontwijkt.
Ten tweede bestaan er grid- of kubussystemen, zoals bij het Noorse AutoStore of het Britse Ocado. Hierbij staan opslagbakken dicht op elkaar gestapeld in een metalen raamwerk, en rijden robots over de bovenkant van die kubus om de juiste bak omhoog te halen. Dit bespaart enorm veel ruimte, omdat er geen gangpaden nodig zijn tussen de stellingen.
Ten derde is er het "brein" achter dit alles: een Warehouse Management System (WMS) of Warehouse Control System (WCS). Deze software bepaalt welke robot welk product ophaalt, plant routes zodat robots elkaar niet in de weg zitten, en koppelt alles aan de bestellingen die binnenkomen via de webshop.
Tot slot komen er steeds vaker robotarmen bij die zelf producten uit een bak pakken en in een verzenddoos leggen — het zogeheten 'picken'. Dit is technisch het lastigste onderdeel, omdat een robotarm moet kunnen omgaan met duizenden verschillende vormen, maten en breekbaarheden van producten, van een fles wijn tot een zak chips.
Wat wil men ermee bereiken?
De belangrijkste drijfveer is snelheid: klanten van webwinkels verwachten dat een bestelling dezelfde dag nog wordt ingepakt en de volgende dag wordt bezorgd. Een geautomatiseerd depot kan continu doorwerken, ook 's nachts, zonder pauzes.
Daarnaast speelt kostenbeheersing een rol. Fysiek werk in een magazijn is zwaar en de vraag naar arbeidskrachten voor dit soort werk is in veel westerse landen groter dan het aanbod. Automatisering moet dat arbeidstekort opvangen en tegelijk de kosten per verwerkte bestelling verlagen.
Een derde doel is ruimtebesparing. Grondprijzen in en rond steden zijn hoog, en kubussystemen zoals dat van AutoStore kunnen tot vier keer meer producten opslaan per vierkante meter dan traditionele stellingen, doordat er geen gangpaden nodig zijn voor mensen.
Tot slot noemen bedrijven vaak nauwkeurigheid: een robot maakt zelden een foutje bij het pakken van het verkeerde product, terwijl dat bij mensen door vermoeidheid of haast wel gebeurt. Dit moet retourzendingen en klachten verminderen.
Voorbeelden uit de praktijk
Ocado (Verenigd Koninkrijk) bouwde vanaf 2018 grote 'Customer Fulfilment Centres' met een grid-systeem dat de bijnaam 'The Hive' kreeg: duizenden robots rijden over een raster van stalen rails en halen kratten met boodschappen op. Ocado verkoopt deze technologie inmiddels ook aan andere supermarktketens wereldwijd, waaronder Kroger in de Verenigde Staten.
Amazon Robotics ontstond nadat Amazon in 2012 het bedrijf Kiva Systems overnam voor ongeveer 775 miljoen dollar. De herkenbare oranje robots tillen hele stellingkasten op en rijden daarmee naar een menselijke medewerker, die het gewenste product eruit pakt. Dit systeem draait inmiddels in tientallen Amazon-fulfilmentcentra wereldwijd, ook in Europa.
AutoStore (Noorwegen), opgericht in 1996, ontwikkelde het kubusprincipe waarbij robots over een gesloten raster van opslagbakken rijden. Het bedrijf levert zelf geen complete depots, maar licentieert de technologie aan honderden integrators en bedrijven wereldwijd, van kledingmerken tot onderdelenmagazijnen.
JD.com (China) opende in Shanghai een van de eerste vrijwel volledig onbemande magazijnen, waar robots het inpakken en sorteren van pakketten grotendeels overnamen. Het bedrijf presenteerde dit als voorbeeld van hoe een depot met een fractie van het gebruikelijke personeel enorme volumes kan verwerken, vooral rond piekmomenten zoals de Chinese "Singles' Day".
Symbotic (Verenigde Staten) bouwt sinds de jaren 2020 geautomatiseerde distributiecentra voor onder meer Walmart, met robots die zelfstandig door hoge stellingen rijden en pallets samenstellen. Walmart investeerde fors in het bedrijf en rolt de technologie stapsgewijs uit over meerdere Amerikaanse distributiecentra.
Hoe ver is de techniek?
Het verplaatsen van goederen — robots die kratten, bakken of stellingen vervoeren — is inmiddels volwassen technologie. Dit deel van geautomatiseerde depots draait op grote schaal en betrouwbaar bij tientallen grote bedrijven wereldwijd.
Het lastigste onderdeel blijft het fijne 'picken': het met een robotarm oppakken van een los, onvoorspelbaar product uit een bak en het correct inpakken. Menselijke handen zijn hier nog altijd sneller en flexibeler dan de meeste robots, vooral bij zachte, breekbare of onregelmatig gevormde artikelen. Bedrijven als Amazon experimenteren wel met dit soort 'grijp-robots', maar in de praktijk doen mensen dit werk in de meeste depots nog steeds, vaak staand naast een robot die het product aanreikt.
Een ander obstakel is de hoge investering vooraf: een volledig geautomatiseerd depot kost al snel tientallen tot honderden miljoenen euro's, wat het vooral haalbaar maakt voor grote spelers met veel volume. Kleinere bedrijven kiezen vaker voor gedeeltelijke automatisering, bijvoorbeeld alleen AMR's voor transport, met mensen die nog steeds het pickwerk doen.
Ook software blijkt een knelpunt: het op elkaar afstemmen van honderden robots, zodat ze elkaar niet blokkeren en efficiënt routes plannen, is complexer gebleken dan verwacht. Ocado kampte in de begintijd met storingen en zelfs een grote brand in 2019 in zijn CFC in Andover, veroorzaakt door een botsing tussen robots die tot kortsluiting leidde.
Wie werken eraan?
Naast de eerder genoemde Ocado, Amazon Robotics, AutoStore en Symbotic zijn er gespecialiseerde toeleveranciers die depotautomatisering als kerntak hebben. Het Nederlandse Vanderlande, gevestigd in Veghel, bouwt al decennia transport- en sorteersystemen voor magazijnen en luchthavens en is wereldwijd een belangrijke speler. Het Duits-Amerikaanse Dematic (onderdeel van het Duitse KION Group) levert vergelijkbare complete magazijnoplossingen.
In China groeide Geek+ uit tot een van de grootste leveranciers van AMR's voor magazijnen, met klanten in tientallen landen. Ook techreuzen als Alibaba, via zijn logistieke tak Cainiao, investeren fors in robotisering van hun eigen distributiecentra.
Op onderzoeksgebied houden universiteiten zich bezig met de grijp-robotica die nodig is voor het lastige pickwerk, vaak in samenwerking met de industrie. Zo organiseert Amazon jaarlijks een 'Robotics Challenge' waarbij onderzoeksteams strijden om de beste grijptechnieken voor onregelmatige producten. Landen die relatief veel in deze technologie investeren zijn de Verenigde Staten, China, Duitsland, Noorwegen en Nederland, mede dankzij een sterke logistieke sector in de laatste twee.